6.1. Планування потужностей
Планування виробничих потужностей відносно поняття операційного менеджменту спирається у практичному сенсі на необхідність менеджера дати кваліфіковану відповідь на такі запитання:
який об’єм продукції слід виробляти?
cкільки клієнтів повинна (спроможна) обслуговувати сервісна фірма?
які проблеми слід вирішувати у разі розширення (розвинення) виробництва?
як сформувати оптимальний ланцюг операційних процесів?.
Тобто практично всі питання визначення потужності є основними у системі функцій менеджменту.
В цьому сенсі операційний менеджер повинен враховувати ресурси підприємства і об’єм продукції, що виробляється, який час для цього потрібен. Головним в цьому аспекті є те, що потужність, як головна складова виробництва, повинна бути визначена і розраховуватись для конкретної одиниці часу.
У контексті операційного менеджменту виробничі потужності - це наявний (приступний) об’єм ресурсів у конкретному виробничому періоді часу.
Стосовно стратегічного планування виробничих потужностей, то метою такої процедури є забезпечення методів визначення такого загального рівня потужностей капітальних ресурсів (виробничих приміщень, обладнання і сукупного об’єму робочої сили), який найкращім чином підтримував би довгострокову конкурентну стратегію фірми.
Відомою концепцією планування потужностей слід вважати використання властивостей кривих зростання потужностей- КЗП (криві накопиченого досвіду). Сутність цієї концепції полягає в наступному: якщо сукупний обсяг виробництва подвоюється, витрати виробництва скорочуються на визначальний відсоток.
Показник КЗП у виробництві використовують в таких напрямках:
- для оцінки часу розробки виробу;
- для пошуку компромісу у системі JIT;
- входить до складової частини процесу планування загальної стратегії підприємства.
В теоретичному контексті процедура застосування КЗП спирається на три припущення:
1.Кількість часу, що необхідна для виконання завдання або випуску одиниці продукції кожен наступний період буде меншим за термін, що знадобився у попередній період на таке ж завдання.
2.Час, що потрібен на виробництво одиниці продукції знижується при зниженні норми виробництва.
3.Зниження витрат часу має передбачуваний характер.
Лінія поєднання точки у координатах випуску і часу є кривою 80%-го зростання виробництва. Криві будуються за табличними даними на підставі логарифмування. КЗП можуть віддзеркалювати як час, що потрібно використати на випуск одиниці продукції так і кількість виробів, які вироблено за визначений період.
Існує два підходи щодо кількісного визначення КЗП – арифметичний і логарифмічний.
Арифметичний метод
Наприклад, маємо кількісні вирази номерів випуску продукції, що отримані подвоєнням попередніх результатів (табл.6.1).. На цій основі сформуємо матрицю залежності робочого часу, що витрачається на одиницю продукції, від кількості раніше вироблених виробів для кривої 80%-ного зростання продуктивності.
Таблиця 6.1 Матриця залежності виробництва і часу [3]
Кількість одиниць |
Час, що витрачено на одиницю |
Кумулятивна кількість часу |
Середня кумулятивна кількість часу |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
100 000 |
100 000 |
100 000 |
2 |
80 000 |
180 000 |
90 000 |
4 |
64 000 |
314 210 |
78 553 |
8 |
51 200 |
534 591 |
66 824 |
16 |
40 960 |
892 014 |
55 751 |
32 |
32 758 |
1 487 862 |
45 871 |
64 |
26 214 |
2 392 453 |
37 382 |
128 |
20 972 |
3 874 395 |
30 269 |
256 |
16 777 |
6 241 318 |
24 404 |
Процедура розрахунку потреби в часі полягає в такому: якщо час, що потрібний на вироблення першого виробу помножити на відсоток зростання потужності – отримуємо час виготовлення другого виробу; час вироблення другого виробу помножується на відсоток зростання потужності і отримаємо час вироблення четвертого і т.д.
Розрахунок кумулятивних витрат
Відповідно до табл 6.1, для 4-го виробу середній кумулятивний час дорівнюватиме 78553 (314210/4). Якщо на підставі такої процедури побудувати графік витрат часу і коштів, то для рівней зростання потужності у 90%, 80% і 70% отримаємо три криві зростання потужності із визначеними рівнями продуктивності: 90%, 80% і 70% (рис. 6.1).
Із
графіку
кривих
витікає,
що рівень
продуктивності
суттєво
впливає
на витрати:
якщо
витрати
на вироблення
першого
виробу
складатимуть
100 грн.,
то вироблення
30-го виробу
матиме
вартість
59,6
грн. при
90%-ому
рівні
продуктивності
і
17,4
грн.
у випадку 70%
- ого.
Номери одиниць
виробів
Рисунок 6.1 Оцінка зростання продуктивності
Процедурні питання реалізації арифметичного метод
Побудова кривих КЗП
При арифметичному методі із використанням табличних даних (табл..6.1) показники у стовбці, які характеризують наступний розрахований номер продукції, що виробляється, отримують подвоєння значень передуючого показника, тобто 1, 2, 4, 8, 16 ... Час виготовлення першого виробу помножується на відсоток зростаня продуктивності і отримують час вироблення другого виробу. Час виготовлення другого виробу помножують на відсоток зростання продуктивності і отримують час виготовлення четвертого виробу і т.д. Наприклад, при побудові кривої 80%-ої продуктивності отримують дані, що наведені у стовпчику 3 табл. 6.1.
Таблиці кривих зростання продуктивності.
Якщо відсоток зростання продуктивності відомий (рівень зростання продукивності, надається у відсотках), то із табл. 6.2 і табл. 6.3 можна визначити час, що необхідний для виготовлення конкретного виробу, або групи виробів. Потрібно лише помножити час виготовлення першого виробу на відсоток. Припустимо, ми бажаємо перевірити в табл. 6.1, скільки часу витрачається безпосередньо на одиницю виробу, і середні кумулятивні витрати для 16-го виробу.
Із табл. 6.2 показник зростання продуктивності при рівні 80% дорівнює 0,4096. Якщо це значення, перемножити на 100000 (час виготовлення першого виробу) отримуємо 40960, тобто те ж значення, що і у табл. 6.1.
Номер одиниці |
Рівень продуктивності |
|||||||
60% |
65% |
70% |
75% |
80% |
85% |
90% |
95% |
|
1 |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
1,0000 |
2 |
0,6000 |
0,6500 |
0,7000 |
0,7500 |
0,8000 |
0,8500 |
0,9000 |
0,9500 |
3 |
0,4450 |
0,5052 |
0,5682 |
0,6338 |
0,7021 |
0,7729 |
0,8462 |
0,9219 |
4 |
0,3600 |
0,4225 |
0,4900 |
0,5625 |
0,6400 |
0,7225 |
0,8100 |
0,9025 |
5 |
0,3054 |
0,3678 |
0,4368 |
0,5127 |
0,5956 |
0,6857 |
0,7830 |
0,8877 |
6 |
0,2670 |
0,3284 |
0,3977 |
0,4754 |
0,5617 |
0,6570 |
0,7616 |
0,8758 |
7 |
0,2383 |
0,2984 |
0,3674 |
0,4459 |
0,5345 |
0,6337 |
0,7439 |
0,8659 |
8 |
0,2160 |
0,2746 |
0,3430 |
0,4219 |
0,5120 |
0,6141 |
0,7290 |
0,8574 |
9 |
0,1980 |
0,2552 |
0,3228 |
0,4017 |
0,4930 |
0,5974 |
0,7161 |
0,8499 |
10 |
0,1832 |
0,2391 |
0,3058 |
0,3846 |
0,4765 |
0,5828 |
0,7047 |
0,8433 |
12 |
0,1602 |
0,2135 |
0,2784 |
0,3565 |
0,4493 |
0,5584 |
0,6854 |
0,8320 |
14 |
0,1430 |
0,1940 |
0,2572 |
0,3344 |
0,4276 |
0,5386 |
0,6696 |
0,8226 |
16 |
0,1290 |
0,1785 |
0,2401 |
0,3164 |
0,4096 |
0,5220 |
0,6561 |
0,8145 |
18 |
0,1188 |
0,1659 |
0,2260 |
0,3013 |
0,3944 |
0,5078 |
0,6445 |
0,8074 |
20 |
0,1099 |
0,1554 |
0,2141 |
0,2884 |
0,3812 |
0,4954 |
0,6342 |
0,8012 |
22 |
0,1025 |
0,1465 |
0,2038 |
0,2772 |
0,3697 |
0,4844 |
0,6251 |
0,7955 |
24 |
0,0961 |
6,1387 |
0,1949 |
0,2674 |
0,3595 |
0,4747 |
0,6169 |
0,7904 |
25 |
0,0933 |
0,1353 |
0,1908 |
0,2629 |
0,3548 |
0,4701 |
0,6131 |
0,7880 |
30 |
0,0815 |
0,1208 |
0,1737 |
0,2437 |
0,3346 |
0,4505 |
0,5963 |
0,7775 |
35 |
0,0728 |
0,1097 |
0,1605 |
0,2286 |
0,3184 |
0,4345 |
0,5825 |
0,7687 |
40 |
0,0660 |
0,1010 |
0,1498 |
0,2163 |
0,3050 |
0,4211 |
0,5708 |
0,7611 |
45 |
0,0605 |
0,0939 |
0,1410 |
0,2060 |
0,2936 |
0,4096 |
0,5607 |
0,7545 |
50 |
0,0560 |
0,0879 |
0,1336 |
0,1972 |
0,2838 |
0,3996 |
0,5518 |
0,7486 |
60 |
0,0489 |
0,0785 |
0,1216 |
0,1828 |
0,2676 |
0,3829 |
0,5367 |
0,7386 |
70 |
0,0437 |
0,0713 |
0,1123 |
0,1715 |
0,2547 |
0,3693 |
0,5243 |
0,7302 |
80 |
0,0396 |
0,0657 |
0,1049 |
0,1622 |
0,2440 |
0,3579 |
0,5137 |
0,7231 |
90 |
0,0363 |
0,0610 |
0,0987 |
0,1545 |
0,2349 |
0,3482 |
0,5046 |
0,7168 |
100 |
0,0336 |
0,0572 |
0,0935 |
0,1479 |
0,2271 |
0,3397 |
0,4966 |
0,7112 |
120 |
0,0294 |
0,0510 |
0,0851 |
0,1371 |
0,2141 |
0,3255 |
0,4830 |
0,7017 |
140 |
0,0262 |
0,0464 |
0,0786 |
0,1287 |
0,2038 |
0,3139 |
0,4718 |
0,6937 |
160 |
0,0237 |
0,0427 |
0,0734 |
0,1217 |
0,1952 |
0,3042 |
0,4623 |
0,6869 |
180 |
0,0218 |
0,0397 |
0,0691 |
0,1159 |
0,1879 |
0,2959 |
0,4541 |
0,6809 |
200 |
0,0201 |
0,0371 |
0,0655 |
0,1109 |
0,1816 |
0,2887 |
0,4469 |
0,6757 |
250 |
0,0171 |
0,0323 |
0,0584 |
0,1011 |
0,1691 |
0,2740 |
0,4320 |
0,6646 |
300 |
0,0149 |
0,0289 |
0,0531 |
0,0937 |
0,1594 |
0,2625 |
0,4202 |
0,6557 |
350 |
0,0133 |
0,0262 |
0,0491 |
0,0879 |
0,1517 |
0,2532 |
0,4105 |
0,6482 |
400 |
0,0121 |
0,0241 |
0,0458 |
0,0832 |
0,1453 |
0,2454 |
0,4022 |
0,6419 |
450 |
0,0111 |
0,0224 |
0,0431 |
0,0792 |
0,1399 |
0,2387 |
0,3951 |
0,6363 |
500 |
0,0103 |
0,0210 |
0,0408 |
0,0758 |
0,1352 |
0,2329 |
0,3888 |
0,6314 |
600 |
0,0090 |
0,0188 |
0,0372 |
0,0703 |
0,1275 |
0,2232 |
0,3782 |
0,6229 |
700 |
0,0080 |
0,0171 |
0,0344 |
0,0659 |
0,1214 |
0,2152 |
0,3694 |
0,6158 |
800 |
0,0073 |
0,0157 |
0,0321 |
0,0624 |
0,1163 |
0,2086 |
0,3620 |
0,6098 |
900 |
0,0067 |
0,0146 |
0,0302 |
0,0594 |
0,1119 |
0,2029 |
0,3556 |
0,6045 |
1000 |
0,0062 |
0,0137 |
0,0286 |
0,0569 |
0,1082 |
0,1980 |
0,3499 |
0,5998 |
1200 |
0,0054 |
0,0122 |
0,0260 |
0,0527 |
0,1020 |
0,1897 |
0,3404 |
0,5918 |
1400 |
0,0048 |
0,0111 |
0,0240 |
0,0495 |
0,0971 |
0,1830 |
0,3325 |
0,5850 |
1600 |
0,0044 |
0,0102 |
0,0225 |
0,0468 |
0,0930 |
0,1773 |
0,3258 |
0,5793 |
1800 |
0,0040 |
0,0095 |
0,0211 |
0,0446 |
0,0895 |
0,1725 |
0,3200 |
0,5743 |
2000 |
0,0037 |
0,0089 |
0,0200 |
0,0427 |
0,0866 |
0,1683 |
0,3149 |
0,5698 |
2500 |
0,0031 |
0,0077 |
0,0178 |
0,0389 |
0,0806 |
0,1597 |
0,3044 |
0,5605 |
3000 |
0,0027 |
0,0069 |
0,0162 |
0,0360 |
0,0760 |
0,1530 |
0,2961 |
0,5530 |
Аналогічно, з таблиці 6.3 показник зростання кумулятивної продуктивності для кумулятивних витрат 16-го виробу дорівнює 8,920.
Після перемноження цього значення на 100000 отримуєио 892 000, тобто значення, що майже точно співпадає із значеням 892 014 в табл. 6.1.
Таблиця 6.3. Криві зростання продуктивності: кумулятивні значення
Рівень продуктивності |
||||||||
Номер одиниці |
60% |
65% |
70% |
75% |
80% |
85% |
90% |
95% |
1 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
2 |
1,600 |
1,650 |
1,700 |
1,750 |
1,800 |
1,850 |
1,900 |
1,950 |
3 |
2,045 |
2,155 |
2,268 |
2,384 |
2,502 |
2,623 |
2,746 |
2,872 |
4 |
2,405 |
2,578 |
2,758 |
2,946 |
3,142 |
3,345 |
3,556 |
3,774 |
5 |
2,710 |
2,946 |
3,195 |
3,459 |
3,738 |
4,031 |
4,339 |
4,662 |
6 |
2,977 |
3,274 |
3,593 |
3,934 |
4,299 |
4,688 |
5,101 |
5,538 |
7 |
3,216 |
3,572 |
3,960 |
4,380 |
4,834 |
5,322 |
5,845 |
6,404 |
8 |
3,432 |
3,847 |
4,303 |
4,802 |
5,346 |
5,936 |
6,574 |
7,261 |
9 |
3,630 |
4,102 |
4,626 |
5,204 |
5,839 |
6,533 |
7,290 |
8,111 |
10 |
3,813 |
4,341 |
4,931 |
5,589 |
6,315 |
7,116 |
7,994 |
8,955 |
12 |
4,144 |
4,780 |
5,501 |
6,315 |
7,227 |
8,244 |
9,374 |
10,62 |
14 |
4,438 |
5,177 |
6,026 |
6,994 |
8,092 |
9,331 |
10,72 |
12,27 |
16 |
4,704 |
5,541 |
6,514 |
7,635 |
8,920 |
10,38 |
12,04 |
13,91 |
18 |
4,946 |
5,879 |
6,972 |
8,245 |
9,716 |
11,41 |
13,33 |
15,52 |
20 |
5,171 |
6,195 |
7,407 |
8,828 |
10,48 |
12,40 |
14,61 |
17,13 |
22 |
5,379 |
6,492 |
7,819 |
9,388 |
11,23 |
13,38 |
15,86 |
18,72 |
24 |
5,574 |
6,773 |
8,213 |
9,928 |
11,95 |
14,33 |
17,10 |
20,31 |
25 |
5,668 |
6,909 |
8,404 |
10,19 |
12,31 |
14,80 |
17,71 |
21,10 |
30 |
6,097 |
7,540 |
9,305 |
11,45 |
14,02 |
17,09 |
20,73 |
25,00 |
35 |
6,478 |
8,109 |
10,13 |
12,72 |
15,64 |
19,29 |
23,67 |
28,86 |
40 |
6,821 |
8,631 |
10,90 |
13,72 |
17,19 |
21,43 |
26,54 |
32,68 |
45 |
7,134 |
9,114 |
11,62 |
14,77 |
18,68 |
23,50 |
29,37 |
36,47 |
50 |
7,422 |
9,565 |
12,31 |
15,78 |
20,12 |
25,51 |
32,14 |
40,22 |
60 |
7,941 |
10,39 |
13,57 |
17,67 |
22,87 |
29,41 |
3 7,57 |
47,65 |
70 |
8,401 |
11,13 |
14,74 |
19,43 |
25,47 |
33,17 |
42,87 |
54,99 |
80 |
8,814 |
11,82 |
15,82 |
21,09 |
27,96 |
36,80 |
48,05 |
62,25 |
90 |
9,191 |
12,45 |
16,83 |
22,67 |
30,35 |
40,32 |
53,14 |
69,45 |
100 |
9,539 |
13,03 |
17,79 |
24,18 |
32,65 |
43,75 |
58,14 |
76,59 |
120 |
10,16 |
14,11 |
19,57 |
27,02 |
37,05 |
50,39 |
67,93 |
90,71 |
140 |
10,72 |
15,08 |
21,20 |
29,67 |
41,22 |
56,78 |
77,46 |
104,7 |
160 |
11,21 |
15,97 |
22,72 |
32,17 |
45,20 |
62,95 |
86,80 |
118,5 |
180 |
11,67 |
16,79 |
24,14 |
34,54 |
49,03 |
68,95 |
95,96 |
132,1 |
200 |
12,09 |
17,55 |
25,48 |
36,80 |
52,72 |
74,79 |
105,0 |
145,7 |
250 |
13,01 |
19,28 |
28,56 |
42,05 |
61,47 |
88,83 |
126,9 |
179,2 |
300 |
13,81 |
20,81 |
31,34 |
46,94 |
69,66 |
102,2 |
148,2 |
212,2 |
350 |
14,51 |
22,18 |
33,89 |
51,48 |
77,43 |
115,1 |
169,0 |
244,8 |
400 |
15,14 |
23,44 |
36,26 |
55,75 |
84,85 |
127,6 |
189,3 |
277,0 |
450 |
15,72 |
24,60 |
38,48 |
59,80 |
91,97 |
139,7 |
209,2 |
309,0 |
500 |
16,26 |
25,68 |
40,58 |
63,68 |
98,85 |
151,5 |
228,8 |
340,6 |
600 |
17,21 |
27,67 |
44,47 |
70,97 |
112,0 |
174,2 |
267,1 |
403,3 |
700 |
18,06 |
29,45 |
48,04 |
77,77 |
124,4 |
196,1 |
304,5 |
465,3 |
800 |
18,82 |
31,09 |
51,36 |
84,18 |
136,3 |
217,3 |
341,0 |
526,5 |
900 |
19,51 |
32,60 |
54,46 |
90,26 |
147,7 |
237,9 |
376,9 |
587,2 |
1000 |
20,15 |
34,01 |
57,40 |
96,07 |
158,7 |
257,9 |
412,2 |
647,4 |
1200 |
21,30 |
36,59 |
62,85 |
107,0 |
179,7 |
296,6 |
481,2 |
766,6 |
1400 |
22,32 |
38,92 |
67,85 |
117,2 |
199,6 |
333,9 |
548,4 |
884,2 |
1600 |
23,23 |
41,04 |
72,49 |
126,8 |
218,6 |
369,9 |
614,2 |
1001,0 |
1800 |
24,06 |
43,00 |
76,85 |
135,9 |
236,8 |
404,9 |
678,8 |
1116,0 |
2000 |
24,83 |
44,84 |
80,96 |
144,7 |
254,4 |
438,9 |
742,3 |
1230,0 |
2500 |
26,53 |
48,97 |
90,39 |
165,0 |
296,1 |
520,8 |
897,0 |
1513,0 |
3000 |
27,99 |
52,62 |
98,90 |
183,7 |
335,2 |
598,9 |
1047,0 |
1791,0 |
Логарифмічний метод
У логарифмічних координатах КЗП перетворюються у прямі. Лінійність забезпечується екстраполяцією і дозволяє більш точно розраховувати кумулятивні значення.
Перевагою методу вважається те, що він є більш ефективним, оскільки не вимагає ланцюгового перерахунку послідовності комбінацій в системі “пуск - час виконання - випуск”.
20
10
Рисунок 6.2 Крива витрат і крива середніх кумулятивних витрат у логарифмічних координатах.
Наприклад, якщо є необхідність визначити скільки часу потребує виготовлення восьмого по черзі виробу, то аналітичну сутність задачі можна сформувати так: хай на виготовлення першого виробу витрачається 100000 одиниць часу (табл. 6.1), восьмого - Y8 = (100000)·(8)n. В такому разі після логарифмування отримаємо, що для вироблення восьмого виробу потрібно 51192 одиниць часу:
